220kV輸電線路耐張線夾斷裂初步分析及運維建議

錢詩林　張遠　王飛　郭星　李媛

（國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院，河南　鄭州　450052）

220kV輸電線路耐張線夾斷裂初步分析及運維建議

錢詩林張遠王飛郭星李媛

（國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院，河南鄭州450052）

耐張線夾作為輸電線路的重要金具之一，耐張線夾的斷裂會對電網(wǎng)安全運行產(chǎn)生嚴重影響，本文根據(jù)實際案例，分析了220kV石索線耐張線夾斷裂的原因并提出了應對措施，對耐張線夾的運維和確保輸電線路安全運行具有借鑒意義。

耐張線夾；斷裂；故障分析；運維建議

耐張線夾主要用于將導線或者避雷線固定在非直線桿塔的耐張絕緣子串上，既承受導線間或?qū)Ь€與絕緣子串之間的張力，又要承受電氣負荷，是確保高壓輸電線路安全穩(wěn)定運行的重要金具。目前由于電網(wǎng)老化、耐張線夾的施工或設計缺陷導致斷線的事故時有發(fā)生，對電網(wǎng)安全運行產(chǎn)生嚴重影響。本文分析了220kV石索線耐張線夾斷裂的原因并提出了應對措施與建議，對電力公司耐張線夾的運維和確保輸電線路安全運行具有借鑒意義。

1　線路概況及故障情況

220kV石索線于2001年10月17日帶電運行，線路全長32.367km，共107基桿塔，其中1#～100#塔導線型號為2×LGJ-185，100#～107#塔導線型號為LGJQ-300，地線型號為GJ-50。

2013年12月2日06時20分，國網(wǎng)河南省鄭州供電公司220千伏石索1、石203高頻方向、高頻閉鎖距離零序保護動作跳閘，重合成功，石索2高頻方向、高頻閉鎖距離零序保護動作跳閘，重合成功。故障相A相，測距石佛變6.65公里。

2　巡視情況及處理

故障發(fā)生后，巡視人員立即對220kV石索線全線進行故障巡視，并根據(jù)索河變測距情況，對測距范圍內(nèi)的12#-32#內(nèi)的輸電線路進行重點巡視。2013年12月08時40分巡視到28#-29#線下時，發(fā)現(xiàn)石索線28#右相大號側外線導線的帕爾普耐張預絞式耐張線夾連接處斷裂，導致導線弧垂降低，急需要停電處理。2013年12月08時45分石索線停電搶修，其它線段巡視無異常，2013年12月15時15分，處缺完畢，送電正常。

220kV石索線28#～29#位于鄭州北四環(huán)與西四環(huán)交叉口東北方向，地處農(nóng)田，故障當天天氣晴朗，氣溫為2℃。

故障現(xiàn)場情況詳見下圖1所示：

3　故障初步分析

220kV石索線28#是2007年大修更換的鐵塔，耐張線夾使用的帕爾普預絞式耐張線夾，引流接續(xù)采用帕爾普的引流接續(xù)。自2010年起，運維人員使用紅外測溫儀進行線路普測時就發(fā)現(xiàn)帕爾普預絞式耐張線夾和預絞式引流接續(xù)有發(fā)熱的現(xiàn)象，在2011年鄭州公司220千伏II濱柳91#塔C相引流線，采用帕爾普預絞絲接續(xù)，在大負荷條件下發(fā)熱導致引流線熔斷，引起線路跳閘。

針對預絞式耐張線夾發(fā)熱引發(fā)的線路跳閘問題，國網(wǎng)河南省電力公司多次組織技術分析及交流會，聘請廠家、行業(yè)專家對事故原因進行分析，主要從施工工藝、產(chǎn)品質(zhì)量及材質(zhì)等方面進行分析：

斷開處位置示意圖

斷開的預絞式耐張線夾和受傷的導線

小號側均壓環(huán)上的放電痕跡

拆除后的預絞式耐張線夾

導線放電痕跡

局部的特寫

（1）施工工藝原因：因僅鄭州地區(qū)出現(xiàn)預絞絲發(fā)熱問題，各地市未見報告預絞絲發(fā)熱問題，施工工藝原因為故障原因主要懷疑因素。針對這一問題，國網(wǎng)河南省電力公司2012年4月份，邀請北京帕爾普預絞絲生產(chǎn)廠家來鄭州對施工隊伍進行培訓。通過培訓，經(jīng)驗交流，證實施工方法及施工工藝與廠家指導方法一致。

圖1　故障現(xiàn)場照片

（2）產(chǎn)品質(zhì)量原因：經(jīng)過查閱鄭州供電公司輸電線路檔案，所有使用的耐張線夾均有驗收合格標志等，物資為直接從廠家進貨。

（3）預絞絲材質(zhì)及產(chǎn)品原理缺陷問題：由于廠家表示材質(zhì)檢測需寄往美國總部，暫未對預絞絲材質(zhì)進行檢測。

初步分析認為預絞絲采用為鋼材質(zhì)，而與導線接觸為鋁材質(zhì)，不同金屬在電場作用下，會發(fā)生電腐蝕，隨著使用時間的增長，220kV石索線28#右相大號側外線帕爾普預絞式耐張線夾逐漸老化，導致預絞式耐張線夾發(fā)熱進而引起斷裂，致使耐張線夾與絕緣子脫落，引流線受力后彈起過程中對小號側橫擔端均壓環(huán)發(fā)電，造成此次線路跳閘故障。

通過此次耐張線夾斷裂導致線路跳閘故障，暴露電力公司在耐張線夾運維方面存在以下問題：

（1）對預絞絲的運維能力不足，由于該產(chǎn)品從美國引進，國內(nèi)對其使用方法、維護手段、檢測手段以及鑒定方法等方面存在不足。

（2）針對使用帕爾普生產(chǎn)的預絞式耐張線夾多次發(fā)熱引發(fā)跳閘的問題，2013年鄭州供電公司對60基有重要跨越線路上使用帕爾普生產(chǎn)的預絞式耐張線夾，已經(jīng)基本更換完畢，還有492基桿塔還沒有進行更換。若將上述預絞絲全部更換，相當于將近十年來的線路改造工作全部更換，其需要投入大量的人力、物力以及電網(wǎng)的停電配合。

（3）對于未更換的預絞絲，沒有有效的實時監(jiān)測手段。因預絞絲發(fā)熱具有偶然性，同一地點存在連續(xù)幾天紅外發(fā)熱檢測不一致情況。而目前暫無有效全面監(jiān)控手段，只能通過地毯式全面排查，查找缺陷點。

4　運維建議

鑒于近年來預絞絲越來越多的在我省輸電線路應用，但運行經(jīng)驗較少，研究不夠深入，為避免預絞式耐張線夾發(fā)熱進而引起斷裂事故的發(fā)生，現(xiàn)對預絞絲的使用建議如下：

（1）對110千伏以上使用預絞絲的線路進行紅外測溫排查，對存在發(fā)熱隱患的預絞絲進行整改；

（2）開展專題研究，針對預絞絲及同類產(chǎn)品編制指導意見，制定施工、驗收、運維標準；

（3）對于老舊線路（導線表面氧化層較厚，不易打磨的）禁止耐張和引流使用預絞絲接續(xù)；搶修采用預絞絲時，需根據(jù)線路情況選擇性使用，并嚴格施工工藝。

（4）耐張線夾、跳線禁止使用預絞絲接續(xù)；重要線路和特殊地段要慎用預絞絲；工程驗收時要特別加強對預絞絲的驗收工作，杜絕纏繞不緊密、有縫隙等現(xiàn)象。

（5）加強對預絞絲及同類產(chǎn)品的檢測，增加紅外測溫頻次，發(fā)現(xiàn)缺陷立即進行整改；加強與調(diào)度的協(xié)作，當使用預絞絲線路工作電流接近或超過導線最大載流量的75%時，應立即組織紅外測溫檢查。

5　結論

本文以220kV石索線耐張線夾斷裂引發(fā)跳閘為實例，初步分析了其跳閘原因，對目前省內(nèi)采用的耐張線夾存在問題進行了剖析，并對下步運維工作提出了相應的建議，對耐張線夾的運維和確保輸電線路安全運行具有一定的借鑒意義。

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TM75

A

1003-5168（2015）11-080-02

錢詩林（1986-），男，工程師，碩士，研究方向：輸變電工程電磁環(huán)境及高電壓技術。